1. oldal

A modern idegtudomány atyja, Santiago Ramón y Cajal 1928-ban megmondta, hogy a felnőtt emberi agy nem képes új idegsejteket létrehozni. "Mire a fejlődés véget ér, a növekedés és a regeneráció lehetősége visszafordíthatatlanul megszűnik" - írta a szakértő. "A felnőtt idegi központok rögzítettek, befejezettek és megváltoztathatatlanok. Idővel meghalnak, és egyik részük sem képes megújulni."

Napjainkban, kilencven évvel később még mindig nem tudjuk, hogy igaza volt-e a spanyol kutatónak. A szakértők Ramón y Cajal nyomán évtizedekig úgy hitték, hogy a neurogenezis, vagyis az új idegsejtek létrehozásának képessége, amely embrionális és csecsemőkorban oly aktívan működik, teljesen leáll, mire elérjük a felnőttkort.

A nyolcvanas évektől azonban egyre többen kérdőjelezték meg ezt a véleményt. Több kutatás is igazolta, hogy más felnőtt állatok agyában kifejlődhetnek új idegsejtek, és idővel annak is nyomát találták a szakértők, hogy a felnőtt emberi agyban is képződhetnek ilyenek. A friss eredmények fényében lassan elfogadottá vált, hogy minden nap új neuronok százai képződnek a hippokampuszban, a tanulás és az emlékezet központjában. Az új koncepció idővel annyira népszerű lett, hogy még az életmódtanácsadásba is beférkőzött, így megjelentek az idegi fejlődést állítólagosan serkentő diéták és gyakorlatok.

A probléma azonban az, hogy egyáltalán nem biztos, hogy ezek a friss neuronok léteznek. Létüket több eredmény is megkérdőjelezte az utóbbi időszakban, nemrégiben pedig egy minden eddiginél átfogóbb kutatás során vallottak kudarcot a felnőtt agyban új idegsejtek után kutató szakértők. Arturo Alvarez-Buylla, a Kaliforniai Egyetem munkatársa és kollégái több tucat felnőttekből begyűjtött hippokampusz-mintát vizsgáltak meg, de nem találták nyomát új neuronoknak.

"Ha van neurogenezis a felnőtt emberi agyban, az rendkívül ritka" - mondja Alvarez-Buylla, hozzátéve hogy olyan robusztus rendszerről biztosan nincs szó, mint ahogy a hippokampusz működését korábban elképzeltük, vagyis hogy ez nagyüzemben gyártja az új idegsejteket.

A probléma azonban még ezen a ponton is az, hogy egyáltalán nem biztos, hogy az új eredmények helytállóak, ahogy a régiekkel kapcsolatban sem lehetünk száz százalékig bizonyosak. Az új neuronok felismerése ugyanis nagyon komplikált és nehéz feladat. A felnőtt patkányokban és a nem emberi főemlősökben szintén nagyon sokáig nem sikerült új keletkezésű idegsejteket találni, mára azonban általánosan elismert tény, hogy ezek hippokampuszában valóban képződnek új sejtek, mondja Heather Cameron, az Egyesült Államok Országos Mentálegészségügyi Intézetének munkatársa.

Fernando Nottebohm, a Rockefeller Egyetem kutatója, Alvarez-Buylla egyik egykori tanára azonban másként értékeli az új eredményt. Az szakértő szerint, aki kanárikat kutatva elsőként mutatta ki a felnőtt neurogenezis létezését az állatvilágban, tanítványa vizsgálata első osztályú, és rendkívül meggyőző.

Miután Alvarez-Buylla otthagyta Nottebohm kutatócsoportját, hogy önálló munkába kezdjen, először is igazolta, hogy a rágcsálók folyamatosan új neuronokat hoznak létre szaglógumójukban. Az emberekben ugyanakkor a szaglóidegsejtek száma nagyon is véges: csecsemőkorban még keletkeznek ilyenek, később azonban már nem, így ahogy öregszünk, egyre fogynak. Ugyanez a helyzet a homloklebennyel, mentális képességeink egyik legfontosabb régiójával is: kora gyermekkorban új neuronok tömege jelenik meg ezen a területen, aztán megszűnik ezek termelődése.

Alvarez-Buylla figyelme ezt követően a hippokampuszra irányult. Kollégáival 17 olyan felnőtt agyát vizsgálták meg, akik nem sokkal korábban haltak meg, és testüket a tudományra hagyták. A szakértők olyan molekulák jelenlétét igyekeztek kimutatni, amelyeket csak a fiatal neuronok vagy az ezeket létrehozó őssejtek termelnek. Meglepetésükre azonban nem találtak semmit, vagyis még a legfrissebb mintákban sem akadtak a nyomára a neurogenezisnek.

Ugyanez viszont nem volt igaz a szintén megvizsgált gyermek-, csecsemő- és magzatagyakra. A kutatók 19 fiatal emberi hippokampuszt is megvizsgáltak, és ezekben azonos módszerekkel egyértelműen sikerült kimutatniuk az új neuronok jelenlétét. Az is kiderült azonban a vizsgálatok során, hogy már a fiatal agyakon is látszik, hogy az ember a neurogenezis tekintetében legközelebbi rokonaitól is eltér. A rhesusmajmokban az idegi őssejtek látványos sávba rendeződnek, amely ontja magából az új idegsejteket. Ez a sáv aztán az életkor előrehaladtával leépül, és a felnőtt példányokban már alig van nyoma. Az emberekben azonban semmilyen korban nem látni nyomát hasonló struktúrának.

És bár rokonainkra nem hasonlítunk, nem vagyunk ezzel egyedül. Egy 2015-ben megjelent tanulmány eredményei szerint a bálnák és a delfinek szintén nem képesek felnőttként a neurogenezisre. Ennek kapcsán pedig rögtön felmerülhet a kérdés, hogy miért éppen ez a három rendkívül intelligens állatcsoport nem tud új idegsejteket növeszteni felnőtt korában? Talán az egésznek valami köze lehet a mentális képességekhez is?

2. oldal

Van persze egy másik lehetőség is, akad ugyanis még egy dolog, amiben osztozunk a tengeri emlősökkel: rokonainkhoz képest nem túl jó a szaglásunk. Így az sem kizárt, hogy a felnőttkori neurogenezisnek a szagláshoz van köze, és azért nem működik bennünk és a tengeri emlősökben, mert esetünkben nem létfontosságú a szaglóérzék, mondja Alvarez-Buylla.

Valaminek a hiányát persze mindig nehezebb igazolni, mint valaminek a létezését, így nem csoda, hogy nem mindenki fogadja el az új eredményeket. Egyesek azt kifogásolják, hogy a kutatócsoport nem közvetlenül a felnőttkori neurogenezist vizsgálta, hanem halott agyakban kerestek olyan fehérjéket, amelyek a sejtosztódás és a fiatal neuronok jellegzetes kísérői. Ilyeneket ebben a környezetben kimutatni pedig nagyon nehéz, mert sok fehérje nagyon hamar lebomlik a halál beállta után.

Alvarez-Buylla egyik kollégája, Mercedes Parades erre azt mondja, hogy a vizsgált mintákat megfelelően fixálták, így legfeljebb a molekulák egy kis része indulhatott bomlásnak. A csapat ráadásul 22 élő személy, 12 felnőtt, 7 gyerek és 3 csecsemő agyát is megvizsgálta. A páciensek agyából műtétileg eltávolítottak egy darabot, hogy megakadályozzák az epilepsziás rohamok kialakulását, és a szakértők ezen mintákat vették górcső alá. A kutatók teljesen frissen kapták meg a szöveteket, és ezekben sem látták nyomát felnőtt neurogenezisnek. A fiatalabb agyakban viszont sikerült igazolni az új idegsejtek képződését, így legalábbis gyanús, hogy ha ugyanez a technika a felnőtt mintákban nem jelez semmit, az valóban arra utalhat, hogy nincs mit kimutatni.

A kritikusok ugyanakkor a korábbi pozitív eredményekre hivatkoznak, amelyek alapján úgy tűnik, hogy a felnőtt emberi neurogenezis létezik. Az egyik ilyen vizsgálatot Fred Gage, a Salk Intézet kutatója hajtotta végre 1998-ban. A szakértő és kollégái egy olyan anyaggal (BrdU) kezeltek öt rákbeteget, amely beleépül az újonnan létrejött DNS-be. A szer nyomai a hippokampuszban is felbukkantak, amiből Gage és társai arra következtettek, hogy ott új neuronok képződnek.

A legbeszédesebb bizonyíték a felnőttkori emberi neurogenezisre ugyanakkor a hidegháborúból származik. Az ötvenes és hatvanas évek atomtesztjei nyomán nagy mennyiségű 14-es tömegszámú szénizotóp került a légkörbe. Az ártalmatlan, csak enyhén radioaktív szén bekerült a táplálékláncba, és idővel az ekkoriban életben lévő emberek testébe is. A Karolinska Intézet egyik szakértője, Jonas Frisén ezt a radioaktív örökséget arra használta fel, hogy datálja az élő szöveteket. És 2013-ra megállapította, hogy a felnőtt hippokampuszban képződnek új neuronok, mégpedig nem is kevés, naponta nagyjából 700 darab.

Mások Alvarez-Buylla módszeréhez hasonló módon azokat a jelzőmolekulákat próbálták kimutatni a felnőtt agyban, amelyek a fiatal neuronok és sejtosztódás állandó kísérői, és ebben sikerrel is jártak. Legalábbis állítólag, a területen zajló kutatások egyik szomorú jellemzője ugyanis, hogy ugyanazzal a módszerrel, ami az egyik kutatócsoportnak pozitív eredményt hozott, mások nem találnak semmit.

A szén-14-es vizsgálat pedig rendkívül bonyolult volt, és ennek során könnyen szennyeződhettek a minták. Ahhoz hogy minden stimmeljen, Frisénnek pontosan azonosítania kellett a neuronokat és ezekből begyűjteni a DNS-t. Ha pedig esetleg másfajta sejtből vette az örökítőanyagot, és ezt a hibát rendkívül könnyű elkövetni az agy esetében, nagyon félremehettek az eredmények.

A kaliforniai szakértők eredményét alátámasztja, hogy egy ausztrál kutatás hasonló módszerekkel 2016-ban azonos következtetésre jutott, vagyis nem talált új idegsejteket a felnőtt agyban. Ez persze, ahogy már említettük, nem lesz elég a kétkedők meggyőzéséhez. A felnőtt agyi neurogenezissel ugyanis majdnem bizonyosan az a helyzet, hogy annak létét vagy hiányát a jelenlegi technikai feltételek mellett nem lehet bizonyítani. Pontost választ arra a kérdésre, hogy keletkeznek-e új idegsejtek a felnőttként az agyunkban, valószínűleg csak akkor fogunk kapni, ha lehetővé válik, hogy az élő agyat az idegsejtek szintjén vizsgálhassuk.

Ezzel nagyjából Alvarez-Buylla is egyetért, a szakértő ugyanakkor úgy véli, hogy jelenleg is vannak dolgok, amelyeket vizsgálhatunk a jelenség kapcsán. Még ha ki is derül ugyanis, hogy a felnőtt neurogenezis fikció, az bizonyos, hogy a folyamat nagyon jól működik fajunk fiataljaiban, és más fajok felnőtt egyedeiben is. De miért áll le ez a működés? Van rá mód, hogy újra beindítsuk? Ilyen módon esetleg kezelhetővé válhatnak az idegrendszer leépülésével váló kórok vagy az agysérülések? - kérdezi a szakértő.